第五章 生产过程的组织
第一节 生产过程的基本概念
一、生产过程
1.广义生产过程
辅助生产过程
生产技术准备过
程
基本生产过程
生产服务过程
产品
2.狭义生产过程
狭义生产过程就是基本生产过程。
基本生产过程由不同工艺性质的工艺阶
段组成 ；工艺阶段可以细分成作业活动，
称为工序。
工序是指在一个工作地（或一台设备）
上，一位工人（或一组工人）对劳动对
象连续实施的生产作业，是生产过程最
基本的组成单位。
工序是人为划分的，可粗可细，依生产
需要而定。
3. 生产过程的时间组成
有
效
时
间
停
顿
时
间
时
间
组
成
基 本
时 间
辅 助
时 间
工作班内停顿
时间
非工作班
时间
自然过程时间
工艺加工时间
准备结束时间
运输时间
质量检验时间
工序等待时间
工艺阶段等待时间
批量加工等待时间
午休和工作班之间的停歇时间
节假日停工时间
二、生产类型
1 、生产类型划分
分类方法 生产类型
按产品使用性能分类： 通用产品 专用产品
按生产工艺特征分类 流程型 加工装配型
按生产稳定性和重复
性分类：
大量生产 成批生产；
单件小批生产
按产品需求特性分类： 订货生产 备货生产
2.各种生产类型的特点
生产类型
特点
项目
大量生产 成批生产 单件小批生产
产品品种
产品产量
采用设备与工装
设备排列
劳动分工
工人技术水平
生产周期
劳动生产率
单产成本
计划管理工作
控制管理
适应性
单一或很少
很大
专用
对象专业化
细
低
短
高
低
较简单
简单
差
较多
较大
专用与通用并存
对象、工艺专业化
有一定分工
一般
较长
较高
较高
较复杂
较简单
较差
很多
单个或很少
通用
工艺专业化
粗
较高
长
低
高
复杂多变
复杂
强
第二节 流水生产的基本概念
一、流水生产的特征
１工作地专业化程度高
２生产按节拍进行
３各道工序的单件作业时间与各该工序的
工作地（设备）数的比值相一致
４工艺过程是封闭的
５劳动对象如同流水般地从一道工序流向
下一道工序，消除或者最大限度地减少
了劳动对象的等待加工时间和设备加工
的间断时间。
二、流水线的分类
按移动方式：固定流水线与移动流水线。
按加工对象数目：单一对象流水线与多对象流水
线。
按轮换方式：不变流水线、可变流水线与混合流
水 线。
按连续程度：连续流水线与间断流水线。
按生产节奏：强制节拍流水线、自由节拍流水线
与 粗略节拍流水线。
按机械化程度：自动线、机械化流水线与手工流
水线。
三、组织流水生产的必要条件
﹝1﹞产量要足够大，单位产品的劳动量也
比较大。
﹝2﹞制造的工艺过程能划分成简单的工序，
又能根据工序同期化的要求把某些工序适当地
合并和分解，使各工序的作业时间基本相等或
成整数倍。
﹝3﹞产品结构和制造工艺相对稳定。
﹝4﹞必要的厂房条件。
第三节 单一对象流水生产的组织设计
一、确定流水线节拍
r =
式中：r——流水线节拍（分／件）；
Fe——计划期有效工作时间（分）；
N——计划期产品产量（件）；
F0——计划期制度工作时间（分）
——时间有效利用系数。
例：某产品流水计划日产量为150件，采用
两班制生产，每班规定有12分钟停歇时
间，计划废品率为4％，节拍为：
（min/分）
二、计算流水线上的设备数和设备负荷系
数
式中：Si——流水线第i道工序所需的设备数；
ti——流水线第i道工序的单件时间定额。
ki ：设备的负荷系数
Sei：实际采用的设备数
工序数为m的流水线的总设备负荷系数（ka
）由下式计算：
设备负荷系数决定了流水线作业的连续程度，可
以根据它来决定流水线是连续的还是间断的。当
ka值小于0．75时，宜组织间断流水线。
例：某产品的装配工作分七个工序，各工序时间
见下表，该产品装配流水节拍时间为分钟。
求各工序所需设备数、设备负荷系数及流水线
的总设备负荷系数。
工序号 1 2 3 4 5 6 7
工序时间﹝分钟﹞
三、工序同期化
所谓同期化就是通过技术组织措施来调整流水线的
工序时间定额，使它们等于流水线节拍或者与节拍成整
数倍关系。
通过工序同期化, 提高设备负荷，提高劳动生产率
和缩短产品生产周期。
机械加工工序同期化的措施主要有以下几条：
﹝1﹞ 提高关键工序生产速度。
﹝2﹞减少辅助操作时间；，减少辅助作业时间
﹝3﹞提高工人的操作熟练水平和工作效率。
手工装配工序同期化的措施主要有：
﹝1﹞分解与合并某些工序。
﹝2﹞合理调配工人。
﹝3﹞通过采用高效工具，改进装配工艺，减少装配
工时。
例：手工装配流水线工序同期化
装配一个简单产品，已计算出节拍为10分
钟，整个装配作业可分解成 11个工步，工步的
装配顺序和装配时间如图下所示。请对该流水
线工序进行平衡 。
1
0
8
1
5
4
3 1
1
2
9
7
6
6
2
5
7
1
2
6
3
5
5
4
分析：把整个装配作业分解成11个工步，其中
有些工步有严格的装配顺序关系，有些则没有
装配的先后顺序关系。根据流水线的节拍要求
和工步的装配顺序，将几个工步组合成工序，
使工序时间同期化。这是一个组合问题，组合
的规则是：第一，组合的工序时间不能大于节
拍；第二，把几个工步组合在一起时，不能违
反装配的顺序。选优的规则是：组成的流水线
工序数要少。
1 2 5 1 2 6
3 5 4 5 5 7
3 8 7 493
7 1
0
1
0
9
1
1
4 8
1
0
1
1
全部工步
5 9 5 10
5 6 5 8 5 7
5 8 6 6 5 10 6 7
6 6 6 5
6 10
6 4
5 10
5 9
四、计算工人配备数
在以手工作业和使用手工工具为主的流水线上，
工人人数按下式计算：
Pi=Sei·Wi·g
Pi：第i道工序所需要的工人数
Sei：第i道工序实际采用的设备数。
Wi：第 i道工序每台设备需同时工作的人数
g：每天工作班次；
整条流水线配备的总人数，就是所有工序人数之
和。
在以设备加工为主的流水线上，配备人员时，要
考虑后备人员和每位工人看管的设备数。计算
公式如下；
P：整条流水线配备的总人数；
b：流水线上后备人员百分比；
f：第 i道工序每位工人看管的设备数
g：每天工作班次；
五、选择运输装置
确定流水线节拍的性质，（强制节拍、自由节拍、
粗略节拍）选择运输方式和运输装置。
六、流水线的平面布置
第四节 多品种流水生产的组织设计
一、可变流水线的组织设计
可变流水线的基本特征是，在一条流水线
上轮番生产几种产品，当生产某个产品时，流
水线如同单一对象流水线那样工作。
它的组织设计程序与单一对象流水线的程
序基本相同，只是节拍和设备需要量的计算要
作一些改变。
1．节拍计算
节拍计算有代表产品法和劳动量比例法，在
本质上两种方法并无差别 。
例：某可变流水线上生产A、B、C三种产品，其
计划月产量分别为2000、1875、1857件，每种
产品在流水线上各工序单件作业时间之和分别
为40、32、28min，流水线按两班制工作，每
月有效工作时间为24000min，试确定，可交流
水线上各种产品的生产节拍。
选择A为代表产品，则：代表产品的产量：
N=NA+NB·+NC
·=2000+1875×32/40+1857×28/40=4800
产品A的节拍rA=24000/4800=5﹝min/件﹞
产品B的节拍rB= rA·=5×32/40=5×=4﹝min/
件﹞
产 品 C的 节 拍
rC=rA·=5×28/40=5×=﹝min/件﹞
2. 计算各工序设备数量
计算仍采用基本公式：Si= ti/r 。先分别对每个加
工对象计算各工序的设备需要量，如计算得到
生产A制品所需要的设备数为SA1，SA2，SA3，
…SAm。同样可计算出B制品、C制品的设备需
要数为SB1，SB2，SB3，…SBm；SC1，SC2，SC3
，…SCm。
在﹝SA1，SB1，SC1﹞取最大值作为1工序的设备
需要量，…在﹝SAm，SBm，SCm﹞取最大值作
为m工序的设备需要量。一般要求SA1= SB1=
SC1；… SAm= SBm= SCm。这样才能使可变流水
线上的设备和人员充分负荷，并有利于组织管
理。否则需要进行工序同期化处理。
3. 设各负荷系数计算
各工序的设备负荷系数（K。）计算公式如下：
整个流水线的设备负荷系数（K．）计算公式为：
式中：Se——流水线上的设备总数。
二、混合流水线的组织设计
混合流水线是在同一条流水线上按固定顺序
同时生产多种品种产品。由于是流水生产，不
允许频繁调整设备，要求产品是结构与工艺特
征相似的系列产品。
混合流水线在组织设计上要解决两个问题，
一是工序同期化问题；另一个是产品的加工顺
序问题。
应用生产比倒数法来进行加工排序
生产比倒数法是从各品种计划产量中，找
出最大公约数，计算各品种的生产比例数，再
按一定的规则确定投产顺序。在流水线上传送
的顺序称作连锁。
设某混合流水线生产A、B、C三种产品，生产计
划分别为3000、2000和1000件。用生产比例数
法编制投产顺序的步骤如下：
1. 计算生产比Xi
生产比如下：XA=3000/1000=3；XB=2000/1000=2
； XC=1000/1000=1。
生产比总和为6，表示有6个A产品2个B产品1个C
产品构成一个循环流程。
2．计算生产比倒数ｍ
ｊ
ｍ
Ａ
＝１／Ｘ
Ａ
＝１／３；
ｍ
Ｂ
＝１／Ｘ
Ｂ
＝１／２；
ｍ
Ｃ
＝１／Ｘ
Ｃ
＝１
3．编制投产顺序
编制的规则为：
﹝1﹞生产比倒数最小的产品先投；如有多
个最小生产比例数，则安排最小生产比倒数晚
出现的产品先投。采用这一规则时，如出现连
续投入同一品种时，应排除这个品种，再按此
规则排序。
﹝２﹞对已选定的生产比倒数m
ｊ
标上“* ”号，
并更新m
ｊ
值，即在所选定的产品的m
ｊ
*上再加
上该产品的mj。
﹝３﹞重复以上过程，直至排得的连锁中各品
种的数目分别等于它们的生产比时，则表明投
产顺序已确定，停止排序。
生产比倒数法确定投产顺序计算表
计算次数 A产品 B产品 C产品 连锁 备注
1
2
3
4
5
6
1/3*
2/3
2/3*
1
1*
----
1/2
1/2*
1
1*
----
----
1
1
1
1
1
1*
A
AB
ABA
ABAB
ABABA
ABABAC
选B
第五节 成组技术原理
一、成组技术的基本原理
成组技术是指按照产品或零件在某种特征
上的相似性把它们分组归类，然后在不同的设
备群上进行加工的一种方法。
所谓“某种特征的相似性”，是指形状的
相似性，加工工艺或加工路线的相似性。
成组技术的基本原理简言之，就是如何识别
和利用事物的相似性。
成组技术的核心部分是分类编码系统。分类编
码系统就是以零件的主要特征（形状结构要素，
尺寸大小，选用材料，精度要求，热处理情况）
建立一套判别标准（相似性标准），对应地用
一个数字列来表示这套标准。
二、成组生产单元
成组生产单元按零件组的加工工艺选择设
备，按零件组的工艺路线布置设备，它是完成
类似零件全部工序的成组加工生产组织形式，
如下图所示。
X
C
XTB
M
Z
C M
类似零件 类似零件
如果一个车间是由成组生产单元构成，则称为成组车间。
